專利名稱：一種電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子機械領(lǐng)域，尤其涉及一種電機。
背景技術(shù)：
市面上存在很多電池供電交通運輸工具(包括但不限于電動自行車、電動車、電 動三輪車、殘疾人電動車、高爾夫球車等)都是通過電機驅(qū)動車輪，使通運輸工具運行。而 電機通常是通過鏈條、皮帶、齒輪或其它耦合方式將其輸出的動力傳動到車輪，或是由輪鼓 電機直接驅(qū)車輪。本實用新型發(fā)明人在實施本實用新型的過程中發(fā)現(xiàn)，目前市面上的電機存在明顯 的缺陷，其中最大缺點是電機容易過熱，或消耗太多電量而縮短電池的使用壽命同時，這 些電機往往也無法提供在滿意的速度下提供足夠的力矩，尤其是上坡的時候，電機容易過 熱、力矩不足的情況十分突出。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種電機，在不同的情況下采用不同的電機繞組連接方式，以此 獲得更大的力矩或者更高的速度，兼顧交通運輸工具在不同情況下對扭力和速度的不同要 求。為達(dá)到上述技術(shù)效果，本實用新型提供的電機包括包括電源、轉(zhuǎn)子、軸承、磁鋼、 定子、電機主軸，所述電機還包括第一繞組10和第二繞組20 ；以及分別與所述第一繞組 10和第二繞組20相連，驅(qū)動第一繞組10和第二繞組20的第一驅(qū)動模塊11和第二驅(qū)動模 塊21 ；第一驅(qū)動模塊11和第二驅(qū)動模塊21通過轉(zhuǎn)換開關(guān)33串聯(lián)；轉(zhuǎn)換開關(guān)31與第一 驅(qū)動模塊11、轉(zhuǎn)換開關(guān)33并聯(lián)；轉(zhuǎn)換開關(guān)32與第二驅(qū)動模塊21、轉(zhuǎn)換開關(guān)33并聯(lián)；控制模塊8控制轉(zhuǎn)換開關(guān)31與轉(zhuǎn)換開關(guān)32斷開，轉(zhuǎn)換開關(guān)33閉合時，第一驅(qū)動 模塊11與第二驅(qū)動模塊21串聯(lián)；控制模塊8控制轉(zhuǎn)換開關(guān)31與轉(zhuǎn)換開關(guān)32閉合，轉(zhuǎn)換開 關(guān)33斷開時，第一驅(qū)動模塊11與第二驅(qū)動模塊21并聯(lián)。優(yōu)選的，所述電機第一驅(qū)動模塊11的輸入端111與電源正極41相連，第一驅(qū)動模 塊11的輸出端112)通過轉(zhuǎn)換開關(guān)33與第二驅(qū)動模塊21的輸入端211相連，第二驅(qū)動模 塊21的輸出端212與電源負(fù)極42相連；第一驅(qū)動模塊11的輸出端112通過轉(zhuǎn)換開關(guān)32與電源負(fù)極42相連；第二驅(qū)動模 塊21的輸入端211通過轉(zhuǎn)換開關(guān)31與電源正極41相連。優(yōu)選的，所述電機還包括檢測電機主軸轉(zhuǎn)速的測速模塊6 ；與測速模塊6相連，接收測速模塊6的檢測結(jié)果，根據(jù)所述檢測結(jié)果，判斷電機主 軸的轉(zhuǎn)速是否達(dá)到閾值的判斷模塊7 ；與判斷模塊7相連，控制轉(zhuǎn)換開關(guān)31、轉(zhuǎn)換開關(guān)32、轉(zhuǎn)換開關(guān)33的斷開或閉合，改 變第一驅(qū)動模塊11和第二驅(qū)動模塊21之間的串/并聯(lián)關(guān)系的控制模塊8。
3[0013]優(yōu)選的，所述判斷模塊7包括預(yù)置有第一轉(zhuǎn)速閾值和第二轉(zhuǎn)速閾值的閾值存儲單元71 ；所述第一轉(zhuǎn)速閾值高 于所述第二轉(zhuǎn)速閾值；與閾值存儲單元71連接，判斷電機主軸的轉(zhuǎn)速是否達(dá)到閾值的判斷單元72 ；與判斷單元72相連，根據(jù)判斷單元72的判斷結(jié)果，向控制模塊8發(fā)送相應(yīng)通知的 交互單元73 ；當(dāng)判斷單元(72)判定電機主軸的轉(zhuǎn)速高于所述第一轉(zhuǎn)速閾值時，交互單元73 向控制模塊8發(fā)送提高速度的通知；當(dāng)判斷單元72判定電機主軸的轉(zhuǎn)速低于所述第二轉(zhuǎn)速 閾值時，交互單元73向控制模塊8發(fā)送增大力矩的通知。優(yōu)選的，所述控制模塊8收到所述提高速度的通知時，控制轉(zhuǎn)換開關(guān)31閉合，轉(zhuǎn)換 開關(guān)32閉合，轉(zhuǎn)換開關(guān)33斷開，第一驅(qū)動模塊11與第二驅(qū)動模塊21并聯(lián)；控制模塊8收到所述增大力矩的通知時，控制轉(zhuǎn)換開關(guān)31斷開，轉(zhuǎn)換開關(guān)32斷 開，轉(zhuǎn)換開關(guān)33閉合，第一驅(qū)動模塊11與第二驅(qū)動模塊21串聯(lián)。本實用新型提供的電機，可以在不同的情況下采用不同的電機繞組連接方式，以 此獲得更大的力矩或者更高的速度，兼顧交通運輸工具在不同情況下對扭力和速度的不同 要求。既避免了現(xiàn)有電機在設(shè)計上一味提高功率而過多耗電。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前 提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型提供的電機第一實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型提供的電機第二實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供的電機，可以在不同的情況下采用不同的電機繞組連接方式，以 此獲得更大的力矩或者更高的速度，兼顧交通運輸工具在不同情況下對扭力和速度的不同 要求。參見圖1，為本實用新型提供的電機 一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型提供的電 機具有與現(xiàn)有技術(shù)中的電機相同的電源、轉(zhuǎn)子、軸承、磁鋼、定子和電機主軸等功能部件，故 在本實用新型的實施例的附圖及文字中不再贅述，但不應(yīng)影響本實用信息的保護范圍。本 實用新型提供的電機，其關(guān)鍵的不同之處在于電機的繞組及其相應(yīng)的控制裝置。如圖1所示該電機除了包括電源、轉(zhuǎn)子、軸承、磁鋼、定子、電機主軸，外，該電機 包括至少兩個繞組，本實施例以兩個繞組為例，包括第一繞組10和第二繞組20 ；以及分別 與所述第一繞組10和第二繞組20相連，驅(qū)動第一繞組10和第二繞組20的第一驅(qū)動模塊 11和第二驅(qū)動模塊21。第一驅(qū)動模塊(11)和第二驅(qū)動模塊21通過轉(zhuǎn)換開關(guān)33串聯(lián)；轉(zhuǎn)換開關(guān)31與第 一驅(qū)動模塊11、轉(zhuǎn)換開關(guān)33并聯(lián)；轉(zhuǎn)換開關(guān)32與第二驅(qū)動模塊21、轉(zhuǎn)換開關(guān)33并聯(lián)。控制模塊8控制轉(zhuǎn)換開關(guān)31與轉(zhuǎn)換開關(guān)32斷開，轉(zhuǎn)換開關(guān)33閉合時，第一驅(qū)動模塊11與第二驅(qū)動模塊21串聯(lián)；控制模塊8控制轉(zhuǎn)換開關(guān)31與轉(zhuǎn)換開關(guān)32)閉合，轉(zhuǎn)換 開關(guān)33斷開時，第一驅(qū)動模塊11與第二驅(qū)動模塊21并聯(lián)。更為具體的，電機的第一驅(qū)動模塊11的輸入端111與電源正極41相連，第一驅(qū)動 模塊11的輸出端112通過轉(zhuǎn)換開關(guān)33與第二驅(qū)動模塊21的輸入端211相連，第二驅(qū)動模 塊21的輸出端212與電源負(fù)極42相連。同時，第一驅(qū)動模塊11的輸出端112通過轉(zhuǎn)換開關(guān)32與電源負(fù)極42相連；第二 驅(qū)動模塊21的輸入端211通過轉(zhuǎn)換開關(guān)31與電源正極41相連。更進一步的，電機的輸出速度V=電勢E/(系數(shù)Kl X繞組匝數(shù)N)；電機的輸出力 矩T =系數(shù)K2 X繞組匝數(shù)NX電流I ；系數(shù)Kl與系數(shù)K2為常數(shù)。所以，在電機需要輸出更高的速度時，控制模塊8控制轉(zhuǎn)換開關(guān)31與轉(zhuǎn)換開關(guān)32 閉合，轉(zhuǎn)換開關(guān)33斷開時，第一驅(qū)動模塊11與第二驅(qū)動模塊21并聯(lián)。并聯(lián)后，電源正極41與電源負(fù)極42之間的電勢e不變。第一驅(qū)動模塊11與第二 驅(qū)動模塊21并聯(lián)，使第一繞組(10) 10和第二繞組20也并聯(lián)，并聯(lián)后第一繞組10和第二繞 組20的等效繞組匝數(shù)η =(第一繞組匝數(shù)nl X第二繞組匝數(shù)n2) / (第一繞組匝數(shù)nl+第 二繞組匝數(shù)n2)。顯然，等效繞組匝數(shù)η小于第一繞組匝數(shù)nl以及第二繞組匝數(shù)n2，根據(jù)前面提供 的公式，在電勢E不變的情況下，繞組匝數(shù)N減小，必然使電機的輸出速度V提高。在理想 條件下，若第一繞組匝數(shù)nl與第二繞組匝數(shù)n2同，則其并聯(lián)后的等效繞組匝數(shù)η為nl或 n2的1/2，相應(yīng)的，電機的輸出速度V為繞組并聯(lián)前的兩倍。在電機需要輸出更大的力矩時，控制模塊8控制轉(zhuǎn)換開關(guān)31與轉(zhuǎn)換開關(guān)32斷開， 轉(zhuǎn)換開關(guān)33閉合時，第一驅(qū)動模塊11與第二驅(qū)動模塊21串聯(lián)。串聯(lián)后，流過第一繞組10和第二繞組20的電流i不變。第一驅(qū)動模塊11與第二 驅(qū)動模塊21串聯(lián)，使第一繞組10和第二繞組20也串聯(lián)，串聯(lián)后第一繞組10和第二繞組20 的等效繞組匝數(shù)η =(第一繞組匝數(shù)nl+第二繞組匝數(shù)π2。顯然，等效繞組匝數(shù)η大于第一繞組匝數(shù)nl以及第二繞組匝數(shù)n2，根據(jù)前面提供 的公式，在電流I不變的情況下，繞組匝數(shù)N增大，必然使電機的輸出力矩T增大。在理想 條件下，若第一繞組匝數(shù)nl與第二繞組匝數(shù)π2同，則其串聯(lián)后的等效繞組匝數(shù)η = nl+n2, 相應(yīng)的，電機的輸出力矩T為繞組串聯(lián)前的兩倍。本實施例提供的電機，可以在不同的情況下采用不同的電機繞組連接方式，在啟 動/或上坡時，將電機的不同繞組串聯(lián)，獲得更大的力矩；在需要提高速度時，將不同繞組 并聯(lián)，以此獲得更高的速度。本實施例提供的電機，兼顧了交通運輸工具在不同情況下對電 機扭力和速度的不同要求。既避免了現(xiàn)有電機在設(shè)計上一味提高功率而過多耗電。參見圖2，為本實用新型提供的電機第二實施例結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型提供的 電機與上一實施例提供的電機相比，其繞組、驅(qū)動模塊、控制模塊的結(jié)構(gòu)相同，都包括第一 繞組10和第二繞組20 ；以及分別與所述第一繞組10和第二繞組20相連，驅(qū)動第一繞組10 和第二繞組20的第一驅(qū)動模塊11和第二驅(qū)動模塊21。第一驅(qū)動模塊11和第二驅(qū)動模塊21通過轉(zhuǎn)換開關(guān)33串聯(lián)；轉(zhuǎn)換開關(guān)31與第一 驅(qū)動模塊11、轉(zhuǎn)換開關(guān)33并聯(lián)；轉(zhuǎn)換開關(guān)32與第二驅(qū)動模塊21、轉(zhuǎn)換開關(guān)33并聯(lián)?？刂颇K8控制轉(zhuǎn)換開關(guān)31與轉(zhuǎn)換開關(guān)32斷開，轉(zhuǎn)換開關(guān)33閉合時，第一驅(qū)動模塊11與第二驅(qū)動模塊21串聯(lián)；控制模塊8控制轉(zhuǎn)換開關(guān)31與轉(zhuǎn)換開關(guān)32閉合，轉(zhuǎn)換開 關(guān)33斷開時，第一驅(qū)動模塊11與第二驅(qū)動模塊21并聯(lián)。不同之處在于，本實施例提供的 電機還包括了測速模塊6和判斷模塊7，在本實施例中將重點描述。如圖2所示，在實施例提供的測速模塊6用于檢測電機主軸轉(zhuǎn)速的。判斷模塊(7) 與測速模塊6相連，用于接收測速模塊6的檢測結(jié)果，根據(jù)所述檢測結(jié)果，判斷電機主軸的 轉(zhuǎn)速是否達(dá)到閾值的。更為具體的，判斷模塊7包括閾值存儲單元71、判斷單元72和交互單元73。閾值存儲單元71預(yù)置有第一轉(zhuǎn)速閾值和第二轉(zhuǎn)速閾值；所述第一轉(zhuǎn)速閾值高于 所述第二轉(zhuǎn)速閾值。所述第一轉(zhuǎn)速閾值和第二轉(zhuǎn)速閾值由生產(chǎn)廠家預(yù)置。判斷單元72與閾值存儲單元71連接，判斷電機主軸的轉(zhuǎn)速是否達(dá)到閾值。主要 是判斷電機主軸的轉(zhuǎn)速是否超過第一轉(zhuǎn)速閾值，或者低于第二轉(zhuǎn)速閾值。交互單元73與判斷單元72相連，根據(jù)判斷單元72的判斷結(jié)果，向控制模塊8發(fā) 送相應(yīng)通知。更為具體的，當(dāng)判斷單元72判定電機主軸的轉(zhuǎn)速高于第一轉(zhuǎn)速閾值時，交互 單元73向控制模塊8發(fā)送提高速度的通知；當(dāng)判斷單元72判定電機主軸的轉(zhuǎn)速低于第二 轉(zhuǎn)速閾值時，交互單元73向控制模塊8發(fā)送增大力矩的通知?？刂颇K8的輸入端與判斷模塊7相連，接收判斷模塊7發(fā)送的相應(yīng)通知，控制模 塊8與轉(zhuǎn)換開關(guān)31、轉(zhuǎn)換開關(guān)32、轉(zhuǎn)換開關(guān)33相連，控制它們的斷開或閉合，改變第一驅(qū)動 模塊11和第二驅(qū)動模塊21之間的串/并聯(lián)關(guān)系的。更為具體的，控制模塊8收到提高速度的通知時，控制轉(zhuǎn)換開關(guān)31閉合，轉(zhuǎn)換開關(guān) 32閉合，轉(zhuǎn)換開關(guān)33斷開，第一驅(qū)動模塊11與第二驅(qū)動模塊21并聯(lián)。并聯(lián)后第一繞組10 和第二繞組20的等效繞組匝數(shù)η減小，在電勢E不變的情況下，等效繞組匝數(shù)η減小，從而 使電機的輸出速度V提高?？刂颇K8收到所述增大力矩的通知時，控制轉(zhuǎn)換開關(guān)31斷開，轉(zhuǎn)換開關(guān)32斷 開，轉(zhuǎn)換開關(guān)33閉合，第一驅(qū)動模塊11與第二驅(qū)動模塊21串聯(lián)。串聯(lián)后，等效繞組匝數(shù)η 大于第一繞組10匝數(shù)nl以及第二繞組20匝數(shù)n2，在電流i不變的情況下，效繞組匝數(shù)η 增大，從而使電機的輸出力矩T增大。本實施例提供的電機，可以在不同的情況下采用不同的電機繞組連接方式，在啟 動/或上坡時，將電機的不同繞組串聯(lián)，獲得更大的力矩；在需要提高速度時，將不同繞組 并聯(lián)，以此獲得更高的速度。本實施例提供的電機，兼顧了交通運輸工具在不同情況下對電 機輸出扭力和速度的不同要求，而且避免了現(xiàn)有電機在設(shè)計上一味提高功率而過多耗電。以上所揭露的僅為本實用新型一種較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實用 新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的 范圍。通過以上的實施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本實用新型可 借助軟件加必需的硬件平臺的方式來實現(xiàn)，當(dāng)然也可以全部通過硬件來實施。
權(quán)利要求一種電機，包括電源、轉(zhuǎn)子、軸承、磁鋼、定子、電機主軸，其特征在于，所述電機還包括第一繞組(10)和第二繞組(20)；以及分別與所述第一繞組(10)和第二繞組(20)相連，驅(qū)動第一繞組(10)和第二繞組(20)的第一驅(qū)動模塊(11)和第二驅(qū)動模塊(21)；第一驅(qū)動模塊(11)和第二驅(qū)動模塊(21)通過轉(zhuǎn)換開關(guān)(33)串聯(lián)；轉(zhuǎn)換開關(guān)(31)與第一驅(qū)動模塊(11)、轉(zhuǎn)換開關(guān)(33)并聯(lián)；轉(zhuǎn)換開關(guān)(32)與第二驅(qū)動模塊(21)、轉(zhuǎn)換開關(guān)(33)并聯(lián)；控制模塊(8)控制轉(zhuǎn)換開關(guān)(31)與轉(zhuǎn)換開關(guān)(32)斷開，轉(zhuǎn)換開關(guān)(33)閉合時，第一驅(qū)動模塊(11)與第二驅(qū)動模塊(21)串聯(lián)；控制模塊(8)控制轉(zhuǎn)換開關(guān)(31)與轉(zhuǎn)換開關(guān)(32)閉合，轉(zhuǎn)換開關(guān)(33)斷開時，第一驅(qū)動模塊(11)與第二驅(qū)動模塊(21)并聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的電機，其特征在于，所述電機第一驅(qū)動模塊(11)的輸入端 (111)與電源正極(41)相連，第一驅(qū)動模塊(11)的輸出端(112)通過轉(zhuǎn)換開關(guān)(33)與第二 驅(qū)動模塊(21)的輸入端(211)相連，第二驅(qū)動模塊(21)的輸出端(212)與電源負(fù)極(42) 相連；第一驅(qū)動模塊(11)的輸出端(112)通過轉(zhuǎn)換開關(guān)(32)與電源負(fù)極(42)相連；第二驅(qū) 動模塊(21)的輸入端(211)通過轉(zhuǎn)換開關(guān)(31)與電源正極(41)相連。
3.如權(quán)利要求2所述的電機，其特征在于，所述電機還包括檢測電機主軸轉(zhuǎn)速的測速模塊(6)；與測速模塊(6)相連，接收測速模塊(6)的檢測結(jié)果，根據(jù)所述檢測結(jié)果，判斷電機主 軸的轉(zhuǎn)速是否達(dá)到閾值的判斷模塊(7)；與判斷模塊(7)相連，控制轉(zhuǎn)換開關(guān)(31)、轉(zhuǎn)換開關(guān)(32)、轉(zhuǎn)換開關(guān)(33)的斷開或閉 合，改變第一驅(qū)動模塊(11)和第二驅(qū)動模塊(21)之間的串/并聯(lián)關(guān)系的控制模塊(8)。
4.如權(quán)利要求3所述的電機，其特征在于，所述判斷模塊(7)包括預(yù)置有第一轉(zhuǎn)速閾值和第二轉(zhuǎn)速閾值的閾值存儲單元(71)；所述第一轉(zhuǎn)速閾值高于 所述第二轉(zhuǎn)速閾值；與閾值存儲單元(71)連接，判斷電機主軸的轉(zhuǎn)速是否達(dá)到閾值的判斷單元(72)；與判斷單元(72)相連，根據(jù)判斷單元(72)的判斷結(jié)果，向控制模塊(8)發(fā)送相應(yīng)通知 的交互單元(73)；當(dāng)判斷單元(72)判定電機主軸的轉(zhuǎn)速高于所述第一轉(zhuǎn)速閾值時，交互單 元(73)向控制模塊(8)發(fā)送提高速度的通知；當(dāng)判斷單元(72)判定電機主軸的轉(zhuǎn)速低于 所述第二轉(zhuǎn)速閾值時，交互單元(73)向控制模塊(8)發(fā)送增大力矩的通知。
5.如權(quán)利要求4所述的電機，其特征在于，所述控制模塊(8)收到所述提高速度的通知 時，控制轉(zhuǎn)換開關(guān)(31)閉合，轉(zhuǎn)換開關(guān)(32)閉合，轉(zhuǎn)換開關(guān)(33)斷開，第一驅(qū)動模塊(11) 與第二驅(qū)動模塊(21)并聯(lián)；控制模塊(8)收到所述增大力矩的通知時，控制轉(zhuǎn)換開關(guān)(31)斷開，轉(zhuǎn)換開關(guān)(32)斷 開，轉(zhuǎn)換開關(guān)(33)閉合，第一驅(qū)動模塊(11)與第二驅(qū)動模塊(21)串聯(lián)。
專利摘要本實用新型提供一種電機，包括電源、轉(zhuǎn)子、軸承、磁鋼、定子、電機主軸，以及第一繞組和第二繞組；以及分別與所述第一繞組和第二繞組相連，驅(qū)動第一繞組和第二繞組的第一驅(qū)動模塊和第二驅(qū)動模塊；第一驅(qū)動模塊和第二驅(qū)動模塊通過轉(zhuǎn)換開關(guān)串聯(lián)；轉(zhuǎn)換開關(guān)與第一驅(qū)動模塊、轉(zhuǎn)換開關(guān)并聯(lián)；轉(zhuǎn)換開關(guān)與第二驅(qū)動模塊、轉(zhuǎn)換開關(guān)并聯(lián)；控制模塊控制轉(zhuǎn)換開關(guān)與轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開，轉(zhuǎn)換開關(guān)閉合時，第一驅(qū)動模塊與第二驅(qū)動模塊串聯(lián)；控制模塊控制轉(zhuǎn)換開關(guān)與轉(zhuǎn)換開關(guān)閉合，轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開時，第一驅(qū)動模塊與第二驅(qū)動模塊并聯(lián)。本實用新型提供的電機，在不同情況下采用不同繞組連接方式，以獲得更大力矩或者更高速度，兼顧不同情況下對扭力和速度的不同要求。
文檔編號H02K11/00GK201656608SQ20092026110
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者沈凌韜 申請人:新凌電動車(深圳)有限公司